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高温超伝導/強磁性多層薄膜の作成と可変マイクロ波フィルター

高温超导/铁磁多层薄膜和可调谐微波滤波器的创建

基本信息

批准号：
04F04331
负责人：
遠藤民生
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Mie University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

最近、強磁性/高温超伝導の積層薄膜がボルテックスのピン止めやスピン偏極キャリアー注入などの基礎科学分野で注目されている。一方、このような2層膜は携帯電話中継基地局で使用される可変マイクロ波フィルター・デバイスとしての応用が期待できる。磁場を印加すると、強磁性層の透磁率が変調され、超伝導層を伝播するマイクロ波の伝播モードが変調でき、定在波共鳴周波数がシフトできる。つまり、このような積層膜の作成と単層薄膜の電気的・磁気的性質、高温超伝導層の磁場下でのマイクロ波吸収が重要な研究課題となる。さらに、積層膜作成中の下層膜(強磁性層と高温超伝導層)の劣化の問題と、応用上その経時劣化が大きな問題となる。YBCO薄膜のa-c配向成長メカニズムを調べるために、基板表面に酸素プラズマを照射して表面粗さを制御し、その上にYBCO薄膜を成長して、<表面マイグレーション機構>の重要性を証明した。強磁性LBMO単層薄膜を作成し、磁気的性質を調べた。金属-絶縁体転移温度はキュリー温度よりもかなり低いので、2相分離モデルを適応した。負の磁気抵抗を強磁性粒の二重交換相互作用で、正の磁気抵抗をその磁気伸縮モデルで説明できた。あるデバイス温度では強磁性で絶縁性であるので、可変マイクロ波フィルターの強磁性層として適用可能である。高品質のYBCO薄膜をLBMO薄膜上に積層できた。積層中にLBMO層の結晶性は劣化しないが、2層膜の表面粗れが増強した。LCMO/YBCO超格子薄膜のマイクロ波吸収を測定し、重要な結果を得た。磁場を膜面に垂直に印加すると大きなマイクロ波吸収を示すが、平行に印加するとそれはほとんどゼロであった。つまり可変マイクロ波フィルターに適用するときに、磁場を平行に掛ければマイクロ波の損失を小さく抑えることができる。

Recently, ferromagnetic/high-temperature superconducting multilayer films have attracted much attention in the field of basic science. A two-layer film is used in the base station of a mobile phone. Magnetic field, permeability of ferromagnetic layer, conductivity of superconducting layer, resonance frequency of stationary wave The electrical and magnetic properties of multilayer films and the absorption of electromagnetic waves in magnetic fields at high temperatures are important research topics. In addition, the problem of deterioration of the lower layer film (ferromagnetic layer and high temperature superconducting layer) in the production of multilayer films, and the problem of deterioration of the upper layer during use. This paper demonstrates the importance of surface roughness control and surface roughness control in the a-c alignment growth of YBCO films. Ferromagnetic LBMO thin films were fabricated and their magnetic properties were modulated. The metal-phase transition temperature is low, and the phase separation temperature is appropriate. Negative magnetic resistance, double exchange interaction of ferromagnetic particles, positive magnetic resistance, magnetostriction, etc. Ferromagnetic layer is available at different temperatures. High quality YBCO thin films are laminated on LBMO thin films. The crystallinity of the LBMO layer in the multilayer is deteriorated, and the surface roughness of the two-layer film is increased. The measurement of the absorption of LCMO/YBCO superlattice films is important. The magnetic field is perpendicular to the surface of the film. The magnetic field is parallel to the magnetic field, and the loss of the magnetic field is small.